Fraction Collection for Isolating Impurities in Forced Degradation Studies

Význam tématu

Forced degradation studie slouží k odhalení degradních drah farmaceutických látek a ke kvantitativnímu stanovení vzniklých produktů rozkladu. Správné určení relativních odezvových faktorů (RRF) nežádoucích produktů vůči API je zásadní pro přesnou kvantifikaci impurit a dosažení spolehlivé bilance hmoty.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované práce bylo izolovat impurity vzniklé při oxidačním rozkladu loratadinu, určit jejich relativní odezvové faktory (RRF) a předvést vliv korekce RRF na výslednou hmotnostní bilanci. Studie využila analytické UPLC frakční odběry k získání mikrogramových množství impurit pro následné stanovení RRF a ověření konzistence s konvenční kalibrační metodou.

Použitá metodika a instrumentace

Oxidační degradace loratadinu probíhala v 3% H2O2 při 70 °C až 90 min. Systémová analýza a frakční odběr byly provedeny v analytickém měřítku, následovalo škálování na kolonu většího průměru pro zvýšení načítaného objemu:

• Systém ACQUITY UPLC H-Class s PDA a QDa detektory
• Waters Fraction Manager – Analytical pro automatizovaný frakční odběr
• Kolony: BEH C18 (1.7 µm, 2.1×50 mm) pro screening; XBridge BEH C18 (2.5 µm, 3.0×75 mm) pro sběr frakcí
• Mobilní fáze: 125 mM NH4OH, voda, acetonitril dle gradientu připraveného AutoBlend
• PDA detekce 254 nm, QDa režim ESI(+), rozsah m/z 50–500
• Surový odběr ~70 injekcí, pooling frakcí, lyofilizace a rekonstituce v metanol: voda 1:1

Hlavní výsledky a diskuse

Oxidační degradace vedla k identifikaci dvou hlavních produktů: N-oxidu (tR 2.616 min) s ~76 % plochy a epoxidu (tR 3.828 min) s <1 %. Frakční odběry umožnily izolovat ~188 µg N-oxidu a ~12 µg epoxidu. Kalibrační křivky standards ukázaly RRF = 1.1 pro N-oxid a 0.2 pro epoxid. Při aplikaci korekce RRF na výpočet hmotnostní bilance se hodnota celkové bilance přiblížila 100 % (po 90 min se opravou dosáhlo ~111 % místo 118 %).

Přínosy a praktické využití metody

Analytická frakční kolekce umožňuje:

• isolovat mikrogramová množství degradantů bez nutnosti preparativních systémů,
• ověřit identity a stanovit přesné RRF pro přesnou kvantifikaci impurit,
• zlepšit spolehlivost hmotnostní bilance ve validačních a QC studiích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze dále rozvíjet v následujících směrech:

• online hyphenace frakční kolekce s HRMS pro rychlejší charakterizaci degradantů,
• automatizované platformy pro paralelní sběr více vzorků,
• aplikace na další typy stresových studií (hydrolýza, termální degradace),
• rozšíření na analytické metody s vyšším průtokem (UHPLC).

Závěr

Prezentovaná studie prokázala, že analytická frakční kolekce na UPLC úrovni je efektivní nástroj pro izolaci a kvantifikaci oxidačních degradantů. Určení RRF z izolovaných frakcí zlepšilo přesnost hmotnostní bilance a poskytlo robustní údaje pro další validaci stability.

Reference

1. Chapter <621> CHROMATOGRAPHY United States Pharmacopeia and National Formulary (USP 37-NF 32 S1), Baltimore, MD: United Book Press, Inc.; 2014. p. 6376–85.